KR100472360B1 - 액정표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

액정표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소비전력을 개선할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 정극성 액정 제어 전압을 생성하는 제1 액정 제어 전압 생성부와; 제1 펄스 폭 변조부를 이용하여 부극성 액정 제어 전압을 생성하는 제2 액정 제어 전압 생성부와; 상기 제1 액정 제어 전압 생성부와 접속되어 상기 제1 펄스 폭 변조부를 이용하여 상기 정극성의 액정 구동 전압과 동시에 정극성의 액정 구동 전압을 생성하는 제1 액정 구동 전압 생성부와; 제2 펄스 폭 변조부를 이용하여 부극성의 액정 구동 전압을 생성하는 제2 액정 구동 전압 생성부와; 상기 정극성 및 부극성의 액정 구동 전압이 인가되는 데이터 드라이버와; 상기 정극성 및 부극성의 액정 제어 전압이 인가되는 게이트 드라이버를 구비한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 소비전력을 개선할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 함)는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 액정표시장치 중 액정셀별로 스위칭소자가 마련된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입은 동영상을 표시하기에 적합하다. 액티브 매트릭스 타입의 LCD에서 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)가 이용되고 있다.
액정표시장치의 구동장치는 도 1에 도시된 바와 같이 아날로그 데이터를 디지털 비디오 데이터로 변환하기 위한 디지털 비디오 카드(1)와, 액정패널(4)의 데이터라인들(DL)에 비디오 데이터를 공급하기 위한 데이터드라이버(3)와, 액정패널(4)의 게이트라인들(GL)을 순차적으로 구동하기 위한 게이트드라이버(5)와, 데이터드라이버(3)와 게이트드라이버(5)를 제어하기 위한 제어부(2)와, 게이트드라이버(5), 데이터드라이버(3), 제어부(2) 등을 구동시키기 위한 전압을 생성하는 전원부(6)를 구비한다.
디지털 비디오 카드(1)는 아날로그 입력 영상신호를 액정패널(4)에 적합한 디지털 비디오 데이터로 변환하고 영상신호에 포함된 동기신호를 검출하게 된다.
제어부(2)는 디지털 비디오 카드(1)로부터의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터를 데이터드라이버(3)에 공급하게 된다. 또한, 제어부(2)는 디지털 비디오 카드(1)로부터 입력되는 수평/수직 동기신호(H,V)를 이용하여 도트클럭(Dclk)과 게이트 스타트 펄스(GSP)를 생성하여 데이터드라이버(3)와 게이트드라이버(5)의 타이밍을 제어하게 된다. 도트클럭(Dclk)은 데이터드라이버(3)에 공급되며, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트드라이버(5)에 공급된다.
게이트드라이버(5)는 제어부(2)로부터 입력되는 게이트 스타트 펄스(GSP)에 응답하여 순차적으로 스캔펄스를 발생하는 쉬프트 레지스터(도시하지 않음)와, 스캔펄스의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 레벨로 쉬프트시키기 위한 레벨 쉬프터(도시하지 않음) 등으로 구성된다. 이 게이트드라이버(5)로부터 입력되는 스캔펄스에 응답하여 TFT에 의해 데이터라인(DL) 상의 비디오 데이터가 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급된다.
데이터드라이버(3)에는 제어부(2)로부터 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 비디오 데이터와 함께 도트클럭(Dclk)이 입력된다. 이 데이터드라이버(3)는 도트클럭(Dclk)에 동기하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터를 래치한 후에, 래치된 데이터를 감마전압발생부(도시하지 않음)에서 생성된 감마전압(Vγ)에 따라 보정하게 된다. 그리고 데이터드라이버(3)는 감마전압(Vγ)에 의해 보정된 데이터를 아날로그 데이터로 변환하여 1 라인분씩 데이터라인(DL)에 공급하게 된다.
액정패널(4)은 두 장의 기판 사이에 액정이 주입되며, 그 하부 기판 상에 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)이 상호 직교되도록 형성된다. 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)의 교차부에는 데이터라인들(DL)로부터 입력되는 영상을 액정셀(Clc)에 선택적으로 공급하기 위한 TFT가 형성된다. 이를 위하여, TFT의 게이트단자는 게이트라인(GL)에 접속되며, TFT의 소스단자는 데이터라인(DL)에 접속된다.
전원부(6)는 도시하지 않은 시스템 메인보드로부터 공급되는 입력전압(Vin)을 공급받아 게이트 드라이버(5), 데이터드라이버(3), 제어부(2), 감마전압발생부(도시하지 않음) 및 공통전압발생부(도시하지 않음) 등을 구동시키기 위한 구동전압을 생성하는 역할을 한다. 즉, 전원부(6)는 도 2에 도시된 바와 같이 내부에서 만든 스위칭 신호의 펄스폭을 조정함에 따라 직류 전압의 승압(boost) 또는 강압(buck)하게 하는 펄스폭 변조(Pulse With Modulator : 이하 "PWM"라 함) IC(11), 레귤레이터(12), 충전펌프회로(도시하지 않음) 등을 이용하여 구동전압을 생성하게 된다. 이러한 구동전압으로는 게이트하이전압 생성부(13), 게이트로우전압 생성부(15), 기준전압 생성부(14), 로직전원생성부(16)에서 각각 생성되는 게이트하이전압(Vgh), 게이트로우전압(Vgl), 기준전압(Vdd), 로직전압(Vcc) 등이 있다.
이와 같이 전원부에서 생성된 각 전압은 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 제어부(2), 감마전압 생성부(21), 게이트 드라이버(5), 데이터 드라이버(6)에 각각 공급된다.
제어부(2)에서는 도 3에 도시된 바와 같이 전원부(6)로부터 생성된 로직전압(Vcc)과 기저전압(GND)이 공급된다. 감마전압 생성부(21)는 도 4에 도시된 바와 같이 디지털 코드에서 전압레벨로 변환되어 그레이 레벨을 구현하는 감마전압(GMA1 내지 GMA14)들을 생성하기 위해 기준전압(Vdd)이 공급된다. 게이트드라이버(5)에는 도 5에 도시된 바와 같이 전원부(6)로부터 공급된 게이트 하이전압(Vgh), 게이트 로우전압(Vgl), 로직구동을 하기 위한 로직 전압(Vcc) 및 로직 구동을 위한 로직전압의 기준인 로직기저전압(DGND)를 공급된다. 데이터드라이버(3)에는 도 6에 도시된 바와 같이 전원부(6)로부터 공급된 기준전압(Vdd), 로직구동을 하기 위한 로직 전압(Vcc), 로직 구동을 위한 로직전압의 기준인 로직기저전압(DGND) 및 아날로그구동을 위한 아날로그전압의 기준인 아날로그기저전압(AGND)이 공급된다. 이외에도 도시하지 않은 공통전압 발생부에는 공통전압(Vcom)을 생성하기 위한 기준전압(Vdd)이 공급된다.
이러한 종래 액정표시장치를 상하좌우 모든 방향에서 인접화소간 데이터전압의 극성이 반대인 도트 인버젼 방식으로 구동할 경우, 화소의 극성을 수평라인단위로 달라지도록 데이터전압이 인가되는 라인 인버젼 방식과 비교하여 플리커현상이 최소화되어 화질이 좋아지는 장점이 있다. 그러나, 도트인버젼 방식은 공통전압을 기준으로 정의 기준전압(+Vdd)과 부의 기준전압(-Vdd)을 생성해야 하므로 기준전압(Vdd)크기가 라인인버젼 방식과 비교하여 약 2배정도 커야한다. 이 기준전압(Vdd)의 증가로 인하여 기준전압(Vdd)으로 구동되는 데이터드라이버(3)의 소비전력이 증가되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 소비전력을 개선할 수 있는 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 정극성 액정 제어 전압을 생성하는 제1 액정 제어 전압 생성부와; 제1 펄스 폭 변조부를 이용하여 부극성 액정 제어 전압을 생성하는 제2 액정 제어 전압 생성부와; 상기 제1 액정 제어 전압 생성부와 접속되어 상기 제1 펄스 폭 변조부를 이용하여 상기 정극성의 액정 구동 전압과 동시에 정극성의 액정 구동 전압을 생성하는 제1 액정 구동 전압 생성부와; 제2 펄스 폭 변조부를 이용하여 부극성의 액정 구동 전압을 생성하는 제2 액정 구동 전압 생성부와; 상기 정극성 및 부극성의 액정 구동 전압이 인가되는 데이터 드라이버와; 상기 정극성 및 부극성의 액정 제어 전압이 인가되는 게이트 드라이버를 구비한다.
상기 액정표시장치는 도트 인버젼 방식으로 구동되는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치는 상기 정극성 및 부극성의 액정 구동 전압들을 이용하여 감마전압을 생성하는 감마전압발생부를 추가로 구비한다.
삭제
상기 제1 기준공급전압발생부는 출력전압보다 입력전압이 크게 형성되는 스텝-업형 정전압회로인 것을 특징으로 한다.
상기 제1 액정 구동 전압 생성부는 외부로부터의 입력전압이 인가되는 인덕터와, 상기 인덕터와 기저전압사이에 접속된 제1 스위치와, 상기 인덕터와 제1 액정 구동 전압 생성부의 출력단 사이에 접속된 제1 다이오드와, 상기 다이오드와 기저전압사이에 접속된 제1 캐패시터를 포함하며, 상기 제1 액정 제어 전압 생성부는 상기 제1 스위치와 접속된 제2 캐패시터와, 제2 캐패시터와 제1 액정 제어 전압 생성부의 출력단 사이에 접속된 제2 다이오드와, 제2 다이오드와 기저전압 사이에 접속된 제2 캐패시터와; 상기 제2 다이오드와 제1 액정 구동 전압 생성부의 제1 캐패시터 사이에 접속된 제3 다이오드를 포함한다.
상기 제2 기준공급전압발생부는 입력전압의 극성과 반대로 출력되는 극성반전형 정전압회로인 것을 특징으로 한다.
상기 제2 기준공급전압발생부는 입력전압이 인가되는 스위치와, 스위치와 기저전압 사이에 접속되는 인덕터와, 스위치와 출력단 사이에 접속되는 다이오드와, 인덕터와 출력단 사이에 접속되는 캐패시터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법은 정극성 액정 제어 전압을 제1 액정 제어 전압 생성부에서 생성하는 단계와; 제1 펄스 폭 변조부를 이용하여 부극성 액정 제어 전압을 제2 액정 제어 전압 생성부에서 생성하는 단계와; 상기 제1 액정 제어 전압 생성부와 접속되어 상기 제1 펄스 폭 변조부를 이용하여 상기 정극성의 액정 구동 전압과 동시에 정극성의 액정 구동 전압을 제1 액정 구동 전압 생성부에서 생성하는 단계와; 부극성 액정 구동 전압을 제2 펄스 폭 변조부를 이용하여 제2 액정 구동 전압 생성부에서 생성하는 단계와; 상기 정극성 및 부극성의 액정 구동 전압을 데이터 드라이버에 공급하는 단계와; 상기 정극성 및 부극성의 액정 제어 전압을 게이트 드라이버에 공급하는 단계를 포함한다.
상기 정극성 및 부극성의 액정 구동 전압을 감마전압발생부에 공급하는 단계를 추가로 포함한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 7 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동장치는 아날로그 데이터를 디지털 비디오 데이터로 변환하기 위한 디지털 비디오 카드(31)와, 액정패널(34)의 데이터라인들(DL)에 비디오 데이터를 공급하기 위한 데이터드라이버(33)와, 액정패널(34)의 게이트라인들(GL)을 순차적으로 구동하기 위한 게이트드라이버(35)와, 데이터드라이버(33)와 게이트드라이버(35)를 제어하기 위한 제어부(32)와, 게이트드라이버(35), 데이터드라이버(33) 및 제어부 등을 구동시키기 위한 전압을 생성하는 전원부(36)를 구비한다.
디지털 비디오 카드(31)는 아날로그 입력 영상신호를 액정패널(34)에 적합한 디지털 비디오 데이터로 변환하고 영상신호에 포함된 동기신호를 검출하게 된다.
제어부(32)는 디지털 비디오 카드(31)로부터의 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터를 데이터드라이버(33)에 공급하게 된다. 또한, 제어부(32)는 디지털 비디오 카드(31)로부터 입력되는 수평/수직 동기신호(H,V)를 이용하여 도트클럭(Dclk)과 게이트 스타트 펄스(GSP)를 생성하여 데이터드라이버(33)와 게이트드라이버(35)의 타이밍을 제어하게 된다. 도트클럭(Dclk)은 데이터드라이버(33)에 공급되며, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트드라이버(35)에 공급된다.
게이트드라이버(35)는 제어부(32)로부터 입력되는 게이트 스타트 펄스(GSP)에 응답하여 순차적으로 스캔펄스를 발생하는 쉬프트 레지스터(도시하지 않음)와, 스캔펄스의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 레벨로 쉬프트시키기 위한 레벨 쉬프터(도시하지 않음) 등으로 구성된다. 이 게이트드라이버(35)로부터 입력되는 스캔펄스에 응답하여 TFT에 의해 데이터라인(DL) 상의 비디오 데이터가 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급된다.
데이터드라이버(33)에는 제어부(32)로부터 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 비디오 데이터와 함께 도트클럭(Dclk)이 입력된다. 이 데이터드라이버(33)는 도트클럭(Dclk)에 동기하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 디지털 비디오 데이터를 래치한 후에, 래치된 데이터를 감마전압발생부(도시하지 않음)에서 생성된 감마전압(Vγ)에 따라 보정하게 된다. 그리고 데이터드라이버(33)는 감마전압(Vγ)에 의해 보정된 데이터를 아날로그 데이터로 변환하여 1 라인분씩 데이터라인(DL)에 공급하게 된다.
액정패널(34)은 두 장의 기판 사이에 액정이 주입되며, 그 하부 기판 상에 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)이 상호 직교되도록 형성된다. 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)의 교차부에는 데이터라인들(DL)로부터 입력되는 영상을 액정셀(Clc)에 선택적으로 공급하기 위한 TFT가 형성된다. 이를 위하여, TFT의 게이트단자는 게이트라인(GL)에 접속되며, TFT의 소스단자는 데이터라인(DL)에 접속된다.
전원부(36)는 도시하지 않은 시스템 메인보드로부터 공급되는 입력전압(Vin)을 공급받아 게이트 드라이버(35), 데이터드라이버(33), 제어부(32), 감마전압발생부(도시하지 않음) 및 공통전압발생부(도시하지 않음) 등을 구동시키기 위한 구동전압을 생성하는 역할을 한다.
이러한 전원부(36)는 도 8에 도시된 바와 같이 제1 PWM IC(41)에 의해 제어되는 게이트하이전압 생성부(43), 게이트로우전압 생성부(45) 및 제1 기준전압생성부(44)와, 제2 PWM IC(48)에 의해 제어되는 제2 기준전압 생성부(47)와, 레귤레이터(42)에 의해 제어되는 로직전압 생성부(46)를 구비한다.
먼저, 게이트로우전압 생성부(45)는 제1 기준전압생성부(44)의 제1 스위치(Q1)와, 제1 스위치(Q1)와 접속되는 제1 캐패시터(C1)와, 제1 캐패시터(C1)와 기저전압 사이에 접속되는 제1 다이오드(D1)와, 제1 다이오드(D1)와 출력단 사이에 접속되는 제2 다이오드(D2)와, 제1 다이오드(D1)와 제2 다이오드(D2) 사이에 접속되는 제2 캐패시터(C2)를 구비한다.
이 게이트로우전압 생성부(45)의 동작과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 제1 기준전압생성부(44)의 제1 스위치(Q1)가 턴오프되면 제1 캐패시터(C1)는 일정전압을 충전하게 된다. 여기서, 제2 다이오드(D2)는 높은 임피던스가 되어 턴오프되어 전류가 흐르지 않으며, 그에 따라 제2 캐패시터(C2)는 전류가 유입되지 않는다.
제1 기준전압생성부(44)의 제1 스위치(Q1)가 턴온되면, 제2 다이오드(D2)를 도통하여 제3 캐패시터(C3)에 충전된다. 이 때, 제3 캐패시터(C3)에 충전되는 전압에 의해 제2 다이오드(D2)의 애노드측의 전압은 전압강하된다. 그리고, 다시 제1 스위치(Q1)가 턴오프되면 제2 캐패시터(C2)는 출력단으로 전압강하된 전압인 게이트로우전압(Vgl)을 출력하게 된다.
게이트하이전압 생성부(43)는 제1 스위치(Q1)에 접속되는 제3 캐패시터(C3)와, 제3 캐패시터(C3)와 출력단 사이에 접속되는 제3 다이오드(D3)와, 제3 다이오드(D3)와 기저전압 사이에 접속되는 제4 캐패시터(C4)와, 제3 다이오드(D3)와 기준전압 생성부의 제5 캐패시터(C5) 사이에 접속되는 제4 다이오드(D4)를 구비한다.
이 게이트하이전압 생성부(43)는 제1 기준전압생성부(44)의 제1 스위치(Q1)가 턴온되면 제3 캐패시터(Q3)는 일정전압을 충전하게 된다. 여기서, 제4 다이오드(D4)는 높은 임피던스가 되어 턴오프되어 전류가 흐르지 않으며, 그에 따라 제4 캐패시터(C4)는 전류가 유입되지 않는다.
제1 기준전압생성부(44)의 제1 스위치(Q1)가 턴오프되면, 제4 다이오드(D4)를 도통하여 제3 캐패시터(C3)에 충전된다. 이 때, 제3 캐패시터(C3)에 충전되는 전압에 의해 제4 다이오드(D4)의 애노드측의 전압은 전압강하된다. 그리고, 다시 제1 스위치(Q1)가 턴오프되면 제4 캐패시터(C4)는 출력단으로 전압승압된 전압인 게이트하이전압(Vgh)을 출력하게 된다.
제1 기준전압생성부(44)는 출력전압이 입력전압보다 큰 스텝-업(Step-Up)형 정전압회로이다. 이 제1 기준전압생성부(41)는 입력전압(Vin)이 인가되는 제1 인덕터(L1)와, 제1 PWM IC(41)와 기저전압 사이에 접속되는 제1 스위치(Q1)와, 제1 인덕터(L1)와 출력단 사이에 접속되는 제5 다이오드(D5)와, 제5 다이오드(D5)와 기저전압 사이에 접속되는 제5 캐패시터(C5)를 구비한다.
이러한 제1 기준전압 생성부(44)의 제1 스위치(Q1)가 턴온되면, 제1 인덕터(L1) 양단의 전압강하는 일정전압으로 증가하고 제1 인덕터(L1)의 자계는 급속히 증대한다. 제1 스위치(Q1)가 턴오프되면, 제1 인덕터(L1)의 자계는 소멸되어지며 극성은 반전되므로 제1 인덕터(L1)의 전압에 입력전압(Vin)이 합해져서 출력전압이 입력전압에 비하여 더욱 크게 된다. 이 기간동안 제5 다이오드(D5)는 순바이어스전압이 되므로 제5 캐패시터(C5)는 일정전압으로 충전된다. 충전 및 방전작용에 의한 출력전압의 변화는 제1 인덕터(L1)와 제5 캐패시터(C5)의 필터작용에 의하여 평활되어진다.
제2 기준전압생성부(47)는 출력전압이 입력전압의 극성과 반대로 출력되는 전압 반전(Voltage-Inverter)형 정전압회로이다. 이 제2 기준전압생성부(47)는 제2 PWM IC(48)에 접속되는 제2 스위치(Q2)와, 제2 스위치(Q2)와 기저전압 사이에 접속되는 제2 인덕터(L2)와, 제2 인덕터(L2)와 출력단 사이에 접속되는 제6 캐패시터(C6)와, 제2 인덕터(L2) 사이에 접속되는 제6 다이오드(D6)를 구비한다.
이러한 제2 기준전압생성부(47)의 제2 스위치(Q2)가 턴온되는 순간 제2 인덕터(L2) 양단의 전압은 일정전압으로 급상승하게되고, 자계도 급격히 증가하게 된다. 제2 스위치(Q2)가 턴온되는 동안은 제6 다이오드(D6)가 역바이어스되어 있으며 제2 인덕터(L2)의 전압은 초기의 최대값으로부터 감소하기 시작한다. 제2 스위치(Q2)가 턴오프되는 순간에는 제2 인덕터(L2)의 자계가 소멸되어 제2 인덕터(L2)의 극성은 반전된다. 이에 따라, 제6 다이오드(D6)는 순바이어스되어 제6 캐패시터(C6)는 일정전압을 충전하게 되고, 음의 출력전압인 제2 기준전압(Vdd2)을 생성하게 된다. 제2 스위치(Q2)의 턴온/턴오프 반복동작으로 충전과 방전을 되풀이하여 출력을 만들게 되고, 이에 따라 제2 인덕터(L2)와 제6 캐패시터(C6)의 필터작용에 의하여 평활되어진다.
로직전원 생성부(46)는 출력전압이 입력전압보다 항상 작은 스텝-다운(Step-Down)형 정전압회로이다. 이 로직전원생성부(46)는 레귤레이터(42)와 베이스 단자에 접속되는 제3 스위치(Q3)와, 제3 스위치(Q3)의 이미터 단자와 기저전압 사이에 접속되는 제7 다이오드(D7)와, 제3 스위치(Q3)의 이미터 단자와 출력단 사이에 접속되는 제3 인덕터(L3)와, 제3 인덕터(L3)와 기저전압 사이에 접속되는 제7 캐패시터(C7)를 구비한다.
제7 캐패시터(C7)는 제3 스위치(Q3)가 턴온되면 일정전압을 충전하고 턴오프되면 일정전압을 방전하게 된다. 제3 스위치(Q3)의 턴온기간이 턴오프기간보다 상대적으로 증가하면 제7 캐패시터(C7)는 더욱 충전하게 되어, 출력전압이 증가한다. 또한, 제3 스위치(Q3)의 턴온기간이 턴오프기간보다 상대적으로 감소하면 제7 캐패시터(C7)는 더욱 방전하게 되어, 출력전압이 감소한다. 이에 따라, 제3 스위치(Q3)의 턴온기간 및 턴오프기간을 조절하여 출력전압을 변화시킬 수 있다. 제3 인덕터(L3) 및 제7 캐패시터(C7)는 충전 및 방전 작용에 의한 출력전압의 변동분을 더욱 평활시킨다.
이러한 로직전원 생성부(46)의 안정화동작은 출력전압인 로직전압(Vcc)이 감소하면, 제3 스위치(S3)의 턴온기간이 증가하여 출력전압의 감소를 막을 수 있도록 제7 캐패시터(C7)의 충전량이 증가하게 된다. 또한, 로직전압(Vcc)이 증가하면, 제3 스위치(S3)의 턴온기간이 감소하여 출력전압의 증가를 막을 수 있도록 제7 캐패시터(C7)가 충분히 방전하게 된다.
이와 같이, 전원부(36)는 제1 및 제2 PWM IC(41,48), 레귤레이터(42), 충전펌프회로 및 컨버터(도시하지 않음) 등을 이용하여 게이트하이전압 생성부(43), 게이트로우전압 생성부(45), 제1 및 제2 기준전압 생성부(44,47), 로직전원생성부(46)에서 각각 게이트하이전압(Vgh), 게이트로우전압(Vgl), 제1 기준전압(Vdd1), 제2 기준전압(Vdd2) 및 로직전압(Vcc) 등을 생성하게 된다. 여기서, 제1 기준전압(Vdd1)은 제2 기준전압(Vdd2)과 절대값은 같고 부호가 상반되게 형성된다. 예를 들어, 제1 기준전압(Vdd1)이 +5V이면, 제2 기준전압(Vdd2)은 -5V이다.
이러한 전원부(36)에서 생성된 제1 및 제2 기준전압(Vdd1,Vdd2)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 감마전압 생성부(51) 및 데이터 드라이버(33)에 각각 공급된다.
데이터드라이버(33)에는 도 9에 도시된 바와 같이 전원부(36)로부터 공급된 제1 및 제2 기준전압(Vdd1,Vdd2), 로직구동을 하기 위한 로직 전압(Vcc), 로직 구동을 위한 로직전압(Vcc)의 기준인 로직기저전압(DGND) 및 아날로그구동을 위한 기준전압(Vdd)의 기준인 아날로그기저전압원(AGND)이 공급된다.
감마전압 생성부(51)는 도 10에 도시된 바와 같이 디지털 코드에서 전압레벨로 변환되어 그레이 레벨을 구현하는 감마전압(GAM)들을 생성하기 위해 제1 및 제2 기준전압(Vdd1,Vdd2))이 공급된다. 제1 기준전압(Vdd1)은 제1 내지 제7 감마전압(GMA1 내지 GMA7)을 생성하고, 제2 기준전압(Vdd2)은 제8 내지 제14 감마전압(GMA8 내지 GMA14)을 생성하게 된다.
이외에도 제어부(32)에서는 도 7에 도시된 바와 같이 전원부(36)로부터 생성된 로직전압(Vcc)과 기저전압(GND)이 공급된다. 또한, 도시하지 않은 공통전압 발생부에 공통전압(Vcom)을 생성하기 위한 제1 및 제2 기준전압(Vdd1,Vdd2))이 공급된다. 뿐만 아니라, 게이트드라이버(35)에는 도 7에 도시된 바와 같이 전원부(36)로부터 공급된 게이트 하이전압(Vgh), 게이트 로우전압(Vgl), 로직구동을 하기 위한 로직 전압(Vcc) 및 로직 구동을 위한 로직전압의 기준인 로직기저전압(DGND)이 공급된다. 여기서, 게이트로우전압(Vgl)은 제2 기준전압(Vdd2)과 비교하여 약 5V정도 낮은 전압이 형성되며, 게이트하이전압(Vgh)은 종래와 비교하여 약 5~10V정도 낮은 전압으로 형성된다.
이러한 본 발명에 따른 제1 및 제2 기준전압(Vdd1,Vdd2)과 종래의 기준전압(Vdd)을 비교해보면, 본 발명에 따른 제1 및 제2 기준전압(Vdd1,Vdd2)크기의 합은 도 11에 도시된 바와 같이 종래의 기준전압(Vdd)크기와 동일하다. 즉, 본 발명에 따른 제1 및 제2 기준전압(Vdd1,Vdd2)은 공통전압을 기준으로 각각 종래의 기준전압(Vdd)의 약 1/2이다. 이에 따라, 본 발명에 따른 제1 및 제2 기준전압(Vdd1,Vdd2)에 따라 저항에 인가되는 전류(I2)값도 도 12에 도시된 바와 같이 종래의 전류(I1)값보다 약 1/2줄어든다. 이 1/2로 줄어든 전류(I2)가 기준공급전압으로 형성되는 각 구성요소들, 특히 데이터드라이버(33) 및 감마전압 생성부(51) 등에 인가되어 각 데이터드라이버(33) 및 감마전압생성부(51) 등의 소비전력을 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 도트인버젼 구동시 절대값이 동일한 기준전압을 2개 형성한다. 이에 따라, 종래와 동일한 전압크기를 갖으며, 각각의 전압값이 종래의 1/2이므로, 전류값도 1/2로 줄어들게 된다. 이에 따라, 데이터드라이버 및 감마전압발생부등의 전력소비를 줄일 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타내는 블럭도.
도 2는 도 1에 도시된 전원부를 나타내는 블럭도.
도 3은 도 1에 도시된 제어부에 입력되는 전압을 나타내는 도면.
도 4는 도 1에 도시된 기준전압으로 생성되는 감마전압을 나타내는 회로도.
도 5는 도 1에 도시된 게이트드라이버에 입력되는 전압을 나타내는 도면.
도 6은 도 1에 도시된 데이터드라이버에 입력되는 전압을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타내는 블럭도.
도 8은 도 7에 도시된 전원부를 나타내는 회로도.
도 9는 도 7에 도시된 데이터드라이버에 입력되는 전압을 나타내는 도면.
도 10은 도 7에 도시된 제1 및 제2 기준전압으로 생성되는 감마전압을 나타내는 회로도.
도 11은 종래와 본 발명에 따른 기준전압값을 비교하는 도면.
도 12는 종래와 본 발명의 기준전압에 따른 전류값을 비교하는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1,31 : 디지털비디오카드 2,32 : 제어부
3,33 : 데이터드라이버 4,34 : 액정패널
5,35 : 게이트드라이버 6,36 : 전원부
11,41,48 : PWM IC 12,42 : 레귤레이터
13,43 : 게이트하이전압생성부 14,44 : 기준전압생성부
15,45 : 게이트로우전압생성부 16,46 : 로직전원생성부

Claims (10)

  1. 정극성 액정 제어 전압을 생성하는 제1 액정 제어 전압 생성부와;
    제1 펄스 폭 변조부를 이용하여 부극성 액정 제어 전압을 생성하는 제2 액정 제어 전압 생성부와;
    상기 제1 액정 제어 전압 생성부와 접속되어 상기 제1 펄스 폭 변조부를 이용하여 상기 정극성의 액정 구동 전압과 동시에 정극성의 액정 구동 전압을 생성하는 제1 액정 구동 전압 생성부와;
    제2 펄스 폭 변조부를 이용하여 부극성의 액정 구동 전압을 생성하는 제2 액정 구동 전압 생성부와;
    상기 정극성 및 부극성의 액정 구동 전압이 인가되는 데이터 드라이버와;
    상기 정극성 및 부극성의 액정 제어 전압이 인가되는 게이트 드라이버를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정표시장치는 도트 인버젼 방식으로 구동되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정극성 및 부극성의 액정 구동 전압을 이용하여 감마전압을 생성하는 감마전압 생성부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 삭제
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 액정 구동 전압 생성부는 출력전압보다 입력전압이 크게 형성되는 스텝-업형 정전압회로인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 액정 구동 전압 생성부는 외부로부터의 입력전압이 인가되는 인덕터와, 상기 인덕터와 기저전압사이에 접속된 제1 스위치와, 상기 인덕터와 제1 액정 구동 전압 생성부의 출력단 사이에 접속된 제1 다이오드와, 상기 다이오드와 기저전압사이에 접속된 제1 캐패시터를 포함하며,
    상기 제1 액정 제어 전압 생성부는 상기 제1 스위치와 접속된 제2 캐패시터와, 제2 캐패시터와 제1 액정 제어 전압 생성부의 출력단 사이에 접속된 제2 다이오드와, 제2 다이오드와 기저전압 사이에 접속된 제2 캐패시터와; 상기 제2 다이오드와 제1 액정 구동 전압 생성부의 제1 캐패시터 사이에 접속된 제3 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 액정 구동 전압 생성부는 입력전압의 극성과 반대로 출력되는 극성반전형 정전압회로인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 액정 구동 전압 생성부는
    입력전압이 인가되는 제2 스위치와,
    상기 스위치와 기저전압 사이에 접속된 제2 인덕터와,
    상기 스위치와 출력단 사이에 접속된 제4 다이오드와,
    상기 인덕터와 상기 출력단 사이에 접속된 제4 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 정극성 액정 제어 전압을 제1 액정 제어 전압 생성부에서 생성하는 단계와;
    제1 펄스 폭 변조부를 이용하여 부극성 액정 제어 전압을 제2 액정 제어 전압 생성부에서 생성하는 단계와;
    상기 제1 액정 제어 전압 생성부와 접속되어 상기 제1 펄스 폭 변조부를 이용하여 상기 정극성의 액정 구동 전압과 동시에 정극성의 액정 구동 전압을 제1 액정 구동 전압 생성부에서 생성하는 단계와;
    부극성 액정 구동 전압을 제2 펄스 폭 변조부를 이용하여 제2 액정 구동 전압 생성부에서 생성하는 단계와;
    상기 정극성 및 부극성의 액정 구동 전압을 데이터 드라이버에 공급하는 단계와;
    상기 정극성 및 부극성의 액정 제어 전압을 게이트 드라이버에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 정극성 및 부극성의 액정 구동 전압을 감마전압발생부에 공급하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
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